Lên men malolactic trong sản xuất rượu vang

Download miễn phí Đồ án Lên men malolactic trong sản xuất rượu vang

MỤC LỤc
Trang
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU . 1
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG.1
1.2 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC .3
1.2.1 Định nghĩa . 3
1.2.2 Vị trí của lên men malolactic trong quy trình sản xuất rượu vang . 4
1.3 MỤC ĐÍCH VÀ ỨNG DỤNG .5
1.3.1 Mục đích. 5
1.3.2 Phạm vi ứng dụng . 7
CHƯƠNG 2: TÁC NHÂN LÊN MEN MALOLACTIC . 8
2.1 VI KHUẨN LÊN MEN MALOLACTIC.8
2.1.1 Phân loại và hình thái vi khuẩn malolactic . 8
2.1.2 Đặc điểm sinh lý của Oenococcus oeni . 10
2.1.2.1 Nhu cầu về chất dinh dưỡng. 10
2.1.2.2 Sự sinh tổng hợp năng lượng . 26
2.1.3 Một số giống vi khuẩn lên men malolactic. 30
2.1.3.1 Vi khuẩn lên men malolactic trong tựnhiên . 30
2.1.3.2 Vi khuẩn lên men malolactic trong công nghiệp . 31
2.2 YÊU CẦU TUYỂN CHỌN VI KHUẨN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT .35
CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC . 37
3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DỊCH LÊN MEN SAU
QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHÍNH .37
3.1.1 Các acid hữu cơ . 39
3.1.2 Các alcohol và polyol . 41
3.1.3 Các hợp chất carbonyl . 43
3.1.4 Các ester. 45
3.1.5 Lipid . 47
3.1.6 Các hợp chất chứa lưu huỳnh . 47
3.1.7 Các hợp chất polyphenol. 49
3.2 CÁC BIẾN ĐỔI DIỄN RA TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC .51
3.2.1 Các biến đổi sinh học . 51
3.2.1.1 Sự sinh trưởng của vi khuẩn malolactic . 51
3.2.1.2. Sự sinh trưởng và trao đổi chất của nấm men . 54
3.2.1.3. Tương tác sinh học giữa nấm men và vi khuẩn malolactic . 54
3.2.2. Biến đổi hoá học và hóa sinh. 59
3.2.2.1 Sự phân giải các loại đường trong quá trình lên men malolactic . 60
3.2.2.2 Sự thay đổi pH hay độ acid tổng số . 62
3.2.2.3 Hàm lượng các acid amin . 64
3.2.2.4 Hàm lượng các cấu tử hương . 64
3.2.2.3 Sự biến đổi các chất màu . 73
3.2.3 Biến đổi cảm quan . 73
3.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC .74
3.3.1 Giống. 74
3.3.2 Môi trường lên men . 75
3.3.2.1 Ảnh hưởng của các loại đường khácnhau và acid malic . 75
3.3.2.2 pH. 75
3.3.2.3 Ethanol . 76
3.3.2.4 Sulfur dioxide (SO2) . 78
3.3.2.5 Acid béo. 79
3.3.2.6 Carbon dioxide (CO2). 81
3.3.2.7 Ảnh hưởng bởi các hợp chất phenolic . 82
3.3.3 Điều kiện lên men. 83
3.3.3.1 Tỉ lệ giống cấy. 83
3.3.3.2 Nhiệt độ lên men . 83
3.3.3.3 Oxy và thế oxy hóa khử . 84
3.3.3.4 Thời điểm cấy giống . 85
3.4 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH LÊN MEN MALOLACTIC .87
3.4.1 Giới thiệu chung . 87
3.4.2 Phương pháp tiến hành . 88
3.4.2.1 Phương pháp cấy giống trực tiếp. 88
3.4.2.2 Phương pháp cấy giống đã được hoạthóa trước (Build-up inoculation . 89
CHƯƠNG 4: LÊN MEN MALOLACTIC BẰNG MỘT SỐ KỸ THUẬT KHÁC . 91
4.1 GIỚI THIỆU CÁC KỸ THUẬT KHÁC LÀM GIẢMĐỘ CHUA VANG . 91
4.2 KỸ THUẬT LÀM GIẢM ĐỘ CHUA VANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC . 92
4.2.1 Lên men malolactic bằng vi khuẩn malolactic cố định. 92
4.2.1.1 Mục đích. 92
4.2.1.2 Thành tựu công nghệ . 92
4.2.1.3 Thiết bị lên men . 95
4.2.2 Lên men malolactic bởi nấm men . 96
4.2.2.1 Giới thiệu . 96
4.2.2.2 Thành tựu công nghệ . 97
4.3 ENZYME MALOLACTIC VÀ ỨNG DỤNG TRONG LÊN MEN MALOLACTIC . 101
4.3.1 Giới thiệu đôi nét về enzyme malate carboxylease . 101
4.3.2 Thu nhận và tinh sạch enzyme malolactic . 101
4.3.3 Ứng dụng của enzyme malate carboxylase trong lên men malolactic. 102
KẾT LUẬN CHUNG. 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 104


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-01-01-do_an_len_men_malolactic_trong_san_xuat_ruou_vang.q7OfrOSaCl.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-53053/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

GVHD : PGS. TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH : NGÔ LÂM TUẤN ANH NGÀY : 22 / 06 / 2007 NỘI DUNG PHẦN 1 : GIỚI THIỆU CHUNG PHẦN 2 : VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN MALOLACTIC PHẦN 3 : QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALOLACTIC PHẦN 4 : CHUYỂN HÓA ACID MALIC TRONG SX VANG PHẦN 5 : KẾT LUẬN LÊN MEN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG NỘI DUNG phần 1---GIỚI THIỆUCHUNG Định nghĩa quá trình lên men malolactic L-acid malic  L-acid lactic Tác nhân VSV: Pediococcus, Lactobacillus, Oenococcus, Leuconostoc 1- KHÁI NIỆM 1 2 3 4 5 H phần 1---GIỚI THIỆUCHUNG Vị trí của lên men malolactic trong sx rượu vang Mục đích Làm giảm vị chua gắt Điều chỉnh hương vị Ổn định độ bền sinh học Ứng dụng Hầu hết các loại vang đỏ, một số ít vang trắng Vang có độ chua cao, khí hậu lạnh Không áp dụng cho một số vang trái cây như vang từ quả mâm xôi (blackberry) hay quả anh đào (cherry) vang ngọt 2- MỤC ĐÍCH VÀ ỨNG DỤNG 1 2 3 4 5 H phần 2---TÁC NHÂN LÊN MEN MALO-LACTIC Các giống vi khuẩn lactic lên men malolactic Pediococcus Lactobacillus Leuconostoc Oenococcus 1- VI KHUẨN MALOLACTIC 1 2 3 4 5 H phần 2---TÁC NHÂN LÊN MEN MALO-LACTIC Oenococcus oeni: Giới thiệu: tên ban đầu Leuconostoc oenos Đặc điểm hình thái: cầu khuẩn, gram (+), … 1- VI KHUẨN MALOLACTIC 1 2 3 4 5 H phần 2---TÁC NHÂN LÊN MEN MALO-LACTIC Oenococcus oeni: Đặc điểm sinh lý: Kỵ khí chịu dưỡng Lên men lactic dị hình Điều kiện sinh trưởng: 20-25oC, pH min 3.1 – opt 4.8 – max 6.5 (chuyển hóa đường: >3.5; acid malic: <3.2) Sơ đồ các kiểu trao đổi chất 1- VI KHUẨN MALOLACTIC 1 2 3 4 5 H phần 2---TÁC NHÂN LÊN MEN MALO-LACTIC Chế phẩm canh trường giống vi khuẩn malolactic Chế phẩm sử dụng ngay (fresh starter cultures) Chế phẩm dạng sấy thăng hoa (freeze-dried cultures) Ưu điểm Lên men malolactic thuận lợi Hạn chế lên men tạp  dễ điều khiển Cải thiện hương vị đặc trưng Cách sử dụng Cấy trực tiếp (direct inoculation) Hoạt hóa trước (build-up inoculation) 2- GIỐNG VI KHUẨN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG 1 2 3 4 5 H phần 2---TÁC NHÂN LÊN MEN MALO-LACTIC Điều kiện sử dụng: tùy từng điều kiện lên men cụ thể 2- GIỐNG VI KHUẨN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG 1 2 3 4 5 H phần 2---TÁC NHÂN LÊN MEN MALO-LACTIC Yêu cầu tuyển chọn giống vi khuẩn lên men ML Tiêu chí 1: hoạt tính TĐC và tạo sp chính Điều kiện nuôi cấy: ethanol, pH, SO2, nhiệt độ... Phân giải acid malic v/s đường pentose và hexose Tiêu chí 2: Khả năng thích nghi và tốc độ ST Tiêu chí 3: Một số yêu cầu khác Không sinh độc tố: biogenic amine, ... Tương tác với nấm men và vi khuẩn lactic khác Khả năng chống bacteriophage, kháng sinh, thuốc BVTV Không hình thành các acid dễ bay hơi (acetic acid) Lên men giới hạn đường pentose, hexose, acid hữu cơ (\acid malic) Điều chỉnh hương và vị đặc trưng cho vang... 2- GIỐNG VI KHUẨN MALOLACTIC TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG 1 2 3 4 5 H phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Chuyển hóa cơ chất và sinh tổng hợp năng lượng Sự chuyển hóa L-acid malic thành L-acid lactic và tạo thành năng lượng dưới dạng ATP Cơ chế tạo thành NL: lực chuyển vận proton (proton motive force) theo thuyết hóa thấm (chemiosmotic) 1- BẢN CHẤT QUÁ TRÌNH 1 2 3 4 5 H phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi sinh học (1) Sự sinh trưởng và trao đổi chất của vi khuẩn malolactic Các giai đoạn sinh trưởng: Pha thích nghi, pha sinh trưởng lũy thừa, pha ổn định và pha suy vong... Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn malolactic bởi các pp lên men khác nhau (2) Tương tác sinh học giữa VK và nấm men 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H Lên men tự nhiên Lên men có kiểm soát phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi hóa học và hóa sinh (1) Sự phân giải các loại đường: Glucose, fructose, mannose Arabinose, ribose, xylose 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi hóa học và hóa sinh (tt) (2) Sự thay đổi pH và độ acid tổng: Sự thay đổi pH: tăng 0,1  0,3 đơn vị Sự biến đổi hàm lượng một số acid L-acid malic: giảm 3g/l 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H B Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng acid malic trước và sau khi lên men malolactic bởi các chủng vi khuẩn thuộc giống O. oeni (Maurizio Ugliano và Luigi Moio, 2005) phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi hóa học và hóa sinh (tt) (2) Sự thay đổi pH và độ acid tổng (tt): Sự biến đổi hàm lượng một số acid khác 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H B pH A. acetic A. lactic A. citric A. malic A. fumaric phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi hóa học và hóa sinh (tt) (3) Sự thay đổi hàm lượng các acid amin 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H B phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi hóa học và hóa sinh (4) Sự thay đổi hàm lượng các cấu tử hương Acid dễ bay hơi: acid acetic... Alcohol: isoamyl alcohol, 2-phenyl alcohol... Hợp chất carbonyl: acetaldehyde, diacetyl, acetoin... Esters: isoamylacetate, ethylphenyl acetate, ethyl lactate... Glucosides: glucoside của monoterpenoid (không mùi)  monoterpenoid (thơm) Acid phenolic: p-coumaric, ferulic  4-vinylphenol  4-ethylphenol Các hợp chất chứa S: methionol Điều chỉnh hương 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H B phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Biến đổi hóa học và hóa sinh Bảng tóm tắt 2- CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH 1 2 3 4 5 H B phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Giống: Oenococcus oeni Tỉ lệ giống cấy: 106-107 tế bào/mL canh trường Hình thức cấy: Dạng khô (dried stater)  cấy trực tiếp Dạng hoạt hóa Môi trường lên men: dịch nho sau lên men chính Hàm lượng acid malic Đường sót Nồng độ ethanol, sulphite, ... Hàm lượng các chất khác: acid béo, phenolic acid, ... 2- CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 1 2 3 4 5 H B phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC Điều kiện lên men pH đầu: pHopt = 3,2-4,0 Nhiệt độ: topt = 18-25oC Thời điểm cấy giống Cấy giống đồng thời với nấm men Cấy giống đầu giai đoạn tàng trữ Thế oxy hóa-khử 2- CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 1 2 3 4 5 H B phần 3---QUÁ TRÌNH LÊN MEN MALO-LACTIC 3- PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 1 2 3 4 5 H B Phương pháp tiến hành Lên men tự nhiên Cấy giống Oenococcus oeni Cấy trực tiếp Hoạt hóa trước Đầu gđ LM ethanol Giữa lên men chính Đầu gđ tàng trữ Đầu gđ tàng trữ phần 4---CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN HÓA ACID MALIC TRONG SX VANG Các con đường chuyển hóa acid malic thành acid lactic bởi vi khuẩn lactic (1) Chuyển hóa acid malic nhờ enzyme malate carboxylase (2) L- acid malic  acid pyruvic  acid lactic (malic enzyme và lactate dehydrogenase) (3) L- acid malic  oxaloacetate  acid pyruvic  L-acid lactic Chuyển hóa acid malic bởi nấm men Acid malic  acid pyruvic  acetaldehyde  ethanol Schizosacchromyces pombe và Saccharomyces cerevisiae (đột biến hay chuyển gen) 1- CÁC CON ĐƯỜNG CHUYỂN HÓA ACID MALIC 1 2 3 4 5 H B phần 4---CHUYỂN HÓA ACID MALIC THÀNH LACTIC TRONG SẢN XUẤT VANG Phương pháp hóa học: Sử dụng chất kết lắng acid tartaric (chemical precipitation) Phương pháp sinh học: Chuyển hóa L-acid malic bởi vi khuẩn ML cố định Chuyển hóa L-acid malic bởi Schizosaccharomyces pombe Chuyển hóa L-acid malic bởi Saccharomyces cerevisiae tái tổ hợp Phương pháp hóa sinh Chuyển hóa L-acid malic bằng enzyme malate carboxylase cố định 2- CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM GIẢM ĐỘ CHUA VANG 1 2 3 4 5 H B phần 4---CHUYỂN HÓA ACID MALIC THÀNH LACTIC TRONG SẢN XUẤT VANG 3- HỆ THỐNG THIẾT BỊ 1 2 3 4 5 H B phần 5---KẾT LUẬN Vấn đề chuyển hóa acid malic trong vang Thuận lợi và khó khăn Thực trạng và tương lai KẾT LUẬN CHUNG 1 2 3 4 5 H B phần 1---GIỚI THIỆUCHUNG Phát hiện vào thế kỷ XIX Một số vấn đề lý thuyết được làm sáng tỏ th